La contaminación del aire urbano se ha entendido durante mucho tiempo como una amenaza crítica para la salud humana en todo el mundo. El empeoramiento de la calidad del aire urbano puede causar un aumento en las tasas de asma, enfermedades respiratorias y mortalidad. La contaminación del aire también es un importante problema de justicia ambiental, ya que afecta desproporcionadamente a las poblaciones vulnerables debido a su situación socioeconómica y de salud. Utilizando datos de calidad del aire de alta resolución espacial para la ciudad de Filadelfia, este estudio analizó la relación entre dos contaminantes del aire: material particulado (PM), carbono negro (BC) y tres dimensiones de vulnerabilidad: social (población no blanca), económica (pobreza) y resultados de salud (prevalencia de asma). Los modelos autorregresivos espaciales superaron a la regresión de Mínimos Cuadrados Ordinarios (OLS), lo que indica la importancia de considerar la autocorrelación espacial en los esfuerzos de modelado de justicia ambiental relacionados con la contaminación del aire. Se observaron relaciones positivas entre las concentraciones de PM y las variables socioeconómicas y la prevalencia de asma. El porcentaje de población no blanca fue un predictor significativo de BC para todos los modelos, mientras que el porcentaje de pobreza no mostró ser un predictor significativo de BC en el modelo de mejor ajuste. Nuestros hallazgos subrayan la presencia de injusticias ambientales distributivas, donde las comunidades marginadas pueden soportar una carga desproporcionada de contaminación del aire en Filadelfia.